DE102017219389A1 - Method for carrying out a fully automatic driving operation of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines vollautomatischen Fahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs (30) in einer mit einem Überwachungssystem (31) ausgestatteten Umgebung. Das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: Es erfolgt ein Verorten (S2) des Kraftfahrzeugs (30) in der Umgebung durch das Überwachungssystem (31), ein Überprüfen (S3) anhand der Vorortung (S2), ob sich das Kraftfahrzeug (30) in einem vorbestimmten Einsatzgebiet (39) innerhalb der Umgebung befindet und es wird anschließend ein Starten (S5) und Durchführen (S6) des vollautomatischen Fahrvorgangs ermöglicht, falls sich das Kraftfahrzeug (30) in dem vorbestimmten Einsatzgebiet (39) befindet und das Bestehen (S1) einer Kommunikationsverbindung (36) zwischen dem Kraftfahrzeug (30) und dem Überwachungssystem (31) bestätigt wird.The invention relates to a method for carrying out a fully automatic driving operation of a motor vehicle (30) in an environment equipped with a monitoring system (31). The method comprises the following steps: Averaging (S2) of the motor vehicle (30) in the surroundings by the monitoring system (31), checking (S3) based on the preliminary location (S2), whether the motor vehicle (30) is in one predetermined application area (39) is located within the environment and it is then a starting (S5) and performing (S6) of the fully automatic driving enabled, if the motor vehicle (30) in the predetermined application area (39) and the existence of (S1) Communication link (36) between the motor vehicle (30) and the monitoring system (31) is confirmed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines vollautomatischen Fahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs in einer mit einem Überwachungssystem ausgestalteten Umgebung sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgelegt ist, in Kommunikation mit dem Überwachungssystem einen vollautomatischen Fahrvorgang gemäß einem derartigen Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for carrying out a fully automatic driving operation of a motor vehicle in an environment configured with a monitoring system and to a motor vehicle which is designed to perform a fully automatic driving operation in accordance with such a method in communication with the monitoring system.
Fahrzeugfunktionen zum automatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, wie sie zurzeit in Kraftfahrzeugen eingebaut werden, können anhand von digitalen Karten den Fahrweg des Kraftfahrzeugs innerhalb einer bestimmten Umgebung planen und sich in dieser Umgebung sensorgestützt kollisionsfrei bewegen. Darüber hinaus können solche autonom geführten Fahrzeuge über Car2X-Funktechnologie drahtlos mit fahrzeugexternen Überwachungseinrichtungen kommunizieren. Bei vollautomatischen Fahrfunktionen, bei denen sich nicht mehr zwangsweise ein Fahrer im Fahrzeuginneren aufhält, muss jedoch sichergestellt werden, dass sich das Kraftfahrzeug nur innerhalb von vorgegebenen, zuvor eindeutig definierten räumlichen Grenzen autonom bewegt. Im Falle eines nicht vorgesehenen Verlassens dieser geschützten Umgebung ist ein sofortiges Anhalten des Kraftfahrzeugs erforderlich.Vehicle functions for the automated guidance of a motor vehicle, such as are currently installed in motor vehicles, can plan the travel path of the motor vehicle within a specific environment on the basis of digital maps and move in this environment in a sensor-supported manner in a collision-free manner. In addition, such autonomous vehicles can communicate wirelessly with off-board monitoring equipment via Car2X wireless technology. In fully automatic driving functions in which no longer forcibly a driver in the vehicle interior, however, must be ensured that the motor vehicle moves autonomously only within predetermined previously uniquely defined spatial boundaries. In the event of unintentional leaving of this protected environment, an immediate stop of the motor vehicle is required.
Aus der
Aus der
Des Weiteren wird in der
Im Rahmen dieser Verfahren wird jedoch nicht sichergestellt, dass sich das Kraftfahrzeug auch im Falle von technischen Defekten oder bei ungewünschten externen Einwirkungen auf die Steuerungssoftware des Kraftfahrzeugs oder des entsprechenden Verwaltungssystems der Umgebung, wie beispielsweise durch einen entsprechenden Hackerangriff, ausschließlich innerhalb seiner definierten räumlichen Grenzen vollautonom bewegt.In the context of these methods, however, it is not ensured that the motor vehicle becomes fully autonomous, even in the case of technical defects or unwanted external effects on the control software of the motor vehicle or the corresponding administrative system of the environment, such as by a corresponding hacker attack, exclusively within its defined spatial limits emotional.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, mittels welcher ein besonders sicherer vollautomatischer Fahrvorgang eines Kraftfahrzeugs in einer mit einem Überwachungssystem ausgestatteten Umgebung ermöglicht werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a way by means of which a particularly secure fully automatic driving operation of a motor vehicle in an environment equipped with a monitoring system environment can be made possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchführen eines vollautomatischen Fahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs in einer mit einem Überwachungssystem ausgestatteten Umgebung gelöst, umfassend die Schritte: Verorten des Kraftfahrzeugs in der Umgebung, Überprüfen anhand der Vorortung, ob sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Einsatzgebiet innerhalb der Umgebung befindet und falls sich das Kraftfahrzeug in dem vorbestimmten Einsatzgebiet befindet und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem besteht, wird ein Starten und Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs ermöglicht. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren handelt es sich somit um ein Verfahren, mit dem ein automatisiertes Fahren eines Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Dieses automatisierte Fahren findet in einem bestimmten abgegrenzten räumlichen Bereich statt, der mit einem Überwachungssystem ausgestattet ist, das den Ablauf des automatisierten Fahrens beobachtet und kontrolliert. Zunächst erfolgt eine Positionierung des Kraftfahrzeugs in dem bestimmten abgegrenzten räumlichen Bereich. Diese Positionierung kann durch das Überwachungssystem erfolgen. Es ist jedoch auch alternativ möglich, dass, falls zum Beispiel das Überwachungssystem keine dafür nötigen Sensoren und/oder Kamerasysteme aufweist, die Positionierung ausschließlich durch entsprechende Fahrzeugfunktionen des Kraftfahrzeugs erfolgt. Anhand der Positionierung wird kontrolliert, ob sich das Kraftfahrzeug in einem gewissen Teilbereich des räumlichen Bereichs befindet, in dem ein Einsatz der vollautomatischen Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs mindestens den gesetzlichen Sicherheitsanforderungen an ein automatisiertes Fahren genügt und erlaubt ist.According to the invention, this object is achieved by a method for carrying out a fully automatic driving operation of a motor vehicle in an environment equipped with a monitoring system, comprising the steps: locating the motor vehicle in the environment, checking on the basis of whether the motor vehicle in a predetermined area of use within the environment and if the motor vehicle is in the predetermined area of use and there is a communication link between the motor vehicle and the monitoring system, it is possible to start and carry out the fully automatic driving operation. The proposed method according to the invention is thus a method by which an automated driving of a motor vehicle can take place. This automated driving takes place in a specific demarcated area equipped with a monitoring system that monitors and controls the progress of automated driving. First, a positioning of the motor vehicle takes place in the specific defined spatial area. This positioning can be done by the monitoring system. However, it is alternatively also possible that if, for example, the monitoring system does not have any necessary sensors and / or camera systems, the positioning takes place exclusively by corresponding vehicle functions of the motor vehicle. Based on Positioning is controlled, whether the motor vehicle is located in a certain portion of the spatial area in which use of the fully automatic driving function of the motor vehicle is sufficient and allowed at least the legal safety requirements for automated driving.
Falls sich das Kraftfahrzeug in diesem gewissen Teilbereich des räumlichen Bereichs befindet und zusätzlich das Kraftfahrzeug und das Überwachungssystem über entsprechende fahrzeug- und überwachungssystemseitige Schnittstellen in Kontakt stehen, wird ermöglicht, dass das automatisierte Fahren des Kraftfahrzeugs beginnen und ausgeführt werden kann. Sobald die Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem besteht und sichergestellt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug innerhalb seines Einsatzgebiets befindet, wird also lediglich ein Starten und Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs ermöglicht, jedoch nicht unmittelbar gestartet beziehungsweise ausgeführt.If the motor vehicle is in this certain subarea of the spatial area and, in addition, the motor vehicle and the monitoring system are in contact via corresponding vehicle and monitoring system interfaces, it is possible for the automated driving of the motor vehicle to be started and executed. As soon as the communication connection between the motor vehicle and the monitoring system exists and it has been ensured that the motor vehicle is within its field of application, only starting and performing the fully automatic driving operation is enabled, but not immediately started or executed.
Bei der Umgebung, die mit einem Überwachungssystem ausgestattet ist, handelt es sich um eine bestimmte Infrastruktur, beispielsweise um ein Bauwerk wie ein Parkhaus oder um einen bestimmten Straßenabschnitt. Befindet sich nun ein Kraftfahrzeug in der Nähe einer solchen Umgebung, beispielsweise in einem entsprechenden Parkhaus, kann eine zum automatisierten Fahren ausgelegte Fahrzeugfunktion eine Kommunikationsverbindung zu dem Überwachungssystem des Parkhauses aufbauen, wobei das Überwachungssystem Teil eines Verwaltungssystems des Parkhauses sein kann. Bei dieser Kommunikationsverbindung handelt es sich beispielsweise um eine Funkkommunikation per pWLAN oder LTE-V. Bevorzugt durch das Überwachungssystem des Parkhauses erfolgt dann eine Verortung des Kraftfahrzeugs im Parkhaus, zum Beispiel basierend auf den dem Überwachungssystem vorliegenden digitalisierten Karten des Parkhauses. Anhand der Daten dieser Absolutpositionierung des Kraftfahrzeugs wird vom Überwachungssystem überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug in einem bestimmten Einsatzgebiet innerhalb des Parkhauses befindet. Bei diesem Einsatzgebiet kann es sich zum Beispiel um ein bestimmtes Parkdeck oder um einen für automatisiertes Fahren freigegebenen Bereich des Parkhauses handeln. Ist nun sichergestellt worden, dass sich das Kraftfahrzeug sowohl in dem vorbestimmten Einsatzgebiet innerhalb des Parkhauses befindet als auch die Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem besteht, wird der zum vollautomatischen Fahren vorgesehenen Fahrzeugfunktion ein entsprechendes Signal übermittelt, sodass ab diesem Zeitpunkt ein Starten und Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs ermöglicht ist, bei dem es sich zum Beispiel um einen vollautomatischen Einparkvorgang in dem Parkhaus handelt.The environment, which is equipped with a surveillance system, is a specific infrastructure, such as a building such as a car park or a specific stretch of road. If a motor vehicle is now located in the vicinity of such an environment, for example in a corresponding parking garage, a vehicle function designed for automated driving can establish a communication link to the monitoring system of the parking garage, wherein the monitoring system can be part of a management system of the parking garage. This communication connection is, for example, a radio communication via pWLAN or LTE-V. Preferably by the monitoring system of the parking garage is then a location of the motor vehicle in the parking garage, for example, based on the monitoring system present digitized maps of the parking garage. Based on the data of this absolute positioning of the motor vehicle is checked by the monitoring system, whether the motor vehicle is located in a specific application within the parking garage. This area of use may be, for example, a specific parking deck or an area of the parking garage which is released for automated driving. If it has now been ensured that the motor vehicle is both within the predetermined area of use within the parking garage and the communication connection between the motor vehicle and the monitoring system exists, the vehicle function provided for fully automatic driving is transmitted a corresponding signal, so that starting and performing from this point in time the fully automatic driving is possible, which is, for example, a fully automatic parking in the parking garage.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass, nachdem der vollautomatische Fahrvorgang ermöglicht wurde, dieser erst dann gestartet wird, wenn eine vorgegebene Benutzerhandlung erfasst worden ist. Das Kraftfahrzeug bewegt sich also erst dann vollautomatisch mit einer automatisierten Fahrfunktion, wenn eine bestimmte Aktivierungsaktion von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs erfolgt ist. Bei dieser Benutzerhandlung, die auch als Nutzer-/Operatoranforderung bezeichnet werden kann, handelt es sich zum Beispiel um die Aktivierung einer entsprechenden Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs durch einen Knopfdruck im Fahrzeuginnenraum. Das Starten des automatisierten Fahrvorgangs ist also erst möglich, wenn zum einen sichergestellt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug in dem vorbestimmten Einsatzgebiet befindet und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem besteht und zum anderen zusätzlich durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs der vollautomatische Fahrvorgang aktiviert wurde. Dies stellt eine zusätzliche Absicherung der automatisierten Fahrfunktion dar, da im Falle eines Fehlers in der Steuerung oder bei externer Beeinflussung der vollautomatischen Fahrfunktion ein nicht autorisiertes Starten des Kraftfahrzeugs verhindert werden kann. Es kann dadurch verhindert werden, dass zum Beispiel durch einen Hackerangriff auf die Steuerung der zum vollautomatischen Fahren ausgelegten Fahrzeugfunktion, das Kraftfahrzeug unerwünscht und mit erhöhtem Sicherheitsrisiko vollautonom bewegt wird.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that, after the fully automatic driving operation has been enabled, it is only started when a predetermined user action has been detected. The motor vehicle thus only moves fully automatically with an automated driving function when a specific activation action has been carried out by a user of the motor vehicle. In this user action, which can also be referred to as a user / operator request, is, for example, the activation of a corresponding vehicle function of the motor vehicle by pressing a button in the vehicle interior. The starting of the automated driving process is thus only possible if it has been ensured on the one hand that the motor vehicle is in the predetermined area of application and there is a communication connection between the motor vehicle and the monitoring system and, on the other hand, the fully automatic driving process has been activated by the user of the motor vehicle. This represents an additional safeguard of the automated driving function, since unauthorized starting of the motor vehicle can be prevented in the event of a fault in the control or in the case of external influence on the fully automatic driving function. It can thereby be prevented that, for example, by a hacker attack on the control of the vehicle function designed for fully automatic driving, the motor vehicle is moved fully automatically undesirable and with increased security risk.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Benutzerhandlung derart vorgesehen, dass sowohl eine für einen vollautonomen Fahrvorgang ausgelegte Fahrzeugfunktion im Fahrzeuginneren als auch eine Bestätigungseinheit außerhalb des Kraftfahrzeugs zu bedienen ist. Die vom Benutzer des Kraftfahrzeugs durchgeführte Aktivierungsaktion besteht somit aus zwei Schritten, von denen einer im Inneren des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird und der andere erst erfolgt, nachdem das Kraftfahrzeug bereits vom Benutzer verlassen wurde. Bei der Benutzerhandlung im Fahrzeuginneren kann es sich zum Beispiel um das Betätigen eines Schalters einer Fahrzeugfunktion zum autonomen Führen eines Kraftfahrzeugs handeln. Diese Betätigung kann vom Benutzer selbst motiviert, oder als Reaktion auf eine entsprechende Anfrage durch einen Operator des Überwachungssystems der Umgebung erfolgen. Es ist alternativ möglich, dass die Betätigungsfunktion im Fahrzeuginneren durch eine von dem Operator beauftragte Person und nicht durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs selbst erfolgt. Die entsprechende Anfrage an den Operator kann vom Benutzer ferngesteuert über die Kommunikationsverbindung erfolgen, beispielsweise mithilfe einer entsprechenden Smartphone-App. Zur Identifizierung und Authentifizierung dieser Anfrage kann beispielsweise fahrzeugseitig ein Security-Token verwendet werden.In a further embodiment of the invention, the user action is provided such that both a vehicle function designed for a fully autonomous driving operation in the vehicle interior and a confirmation unit outside the motor vehicle are to be operated. The activation action carried out by the user of the motor vehicle thus consists of two steps, one of which is carried out inside the motor vehicle and the other takes place only after the motor vehicle has already left the user. The user action in the vehicle interior may, for example, be the actuation of a switch of a vehicle function for the autonomous guidance of a motor vehicle. This actuation may be self-motivated by the user or in response to a request from an operator of the environment monitoring system. It is alternatively possible that the actuation function in the vehicle interior is performed by a person commissioned by the operator and not by the user of the motor vehicle itself. The corresponding request to the operator can be remotely controlled by the user via the communication link be done using, for example, a corresponding smartphone app. To identify and authenticate this request, for example, a security token can be used on the vehicle side.
Bei der außerhalb des Kraftfahrzeugs zu bedienenden Bestätigungseinheit kann es sich beispielsweise um eine ferngesteuerte Steuerung über eine App auf einem Smartphone handeln, auf deren Bedienoberfläche ein Knopf gedrückt werden muss, woraufhin der vollautomatische Fahrvorgang ausgelöst wird. Dies ermöglicht eine eindeutige, denn doppelt abgesicherte, Kontrolle durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs über das Auslösen, aber auch das Durchführen, des automatisierten Fahrens.The confirmation unit to be operated outside of the motor vehicle can, for example, be a remote-controlled control via an app on a smartphone, on whose user interface a button must be pressed, whereupon the fully automatic driving process is triggered. This allows a clear, because twice secured, control by the user of the motor vehicle on the triggering, but also performing, the automated driving.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Starten des vollautomatischen Fahrvorgangs unterbunden wird, sobald die Kommunikationsverbindung abbricht. Wurde also zunächst eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufgebaut und wurde überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Einsatzgebiet innerhalb der Umgebung befindet, wäre im Grunde das Starten eines vollautomatischen Fahrvorgangs möglich. Wird nun jedoch festgestellt, dass die Kommunikationsverbindung nicht mehr vorhanden ist, das heißt der Kontakt zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem der Umgebung abgebrochen ist, wird ein Starten des vollautomatischen Fahrvorgangs blockiert. Dies stellt einen zusätzlichen Sicherheitsmechanismus vor Beginn des automatisierten Fahrens des Kraftfahrzeugs dar. Alternativ ist es möglich, dass zusätzlich vor dem Starten des vollautomatischen Fahrvorgangs überprüft wird, ob das Kraftfahrzeug gewisse Bedingungen erfüllt, wie zum Beispiel ob alle Türen und Fenster geschlossen, ein vorbestimmter Reifendruck eingestellt ist oder vorbestimmte Zustände einzelner Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise des Getriebes, erfüllt sind. Die Überprüfung dieser Bedingungen kann auch während des Durchführens des vollautomatischen Fahrvorgangs weiterhin erfolgen und als zusätzliches Kriterium für das Abbrechen des vollautomatischen Fahrvorgangs verwendet werden. Zudem kann vorgesehen sein, dass ein vollautomatischer Fahrvorgang nur dann ermöglicht wird, wenn das Kraftfahrzeug zunächst im Stillstand steht.In a further embodiment of the invention, it is provided that the starting of the fully automatic driving process is prevented as soon as the communication connection terminates. Thus, if a communication connection between the motor vehicle and the monitoring system of the surroundings of the motor vehicle was initially established and it was checked whether the motor vehicle is located within a predetermined operational area within the surroundings, it would basically be possible to start a fully automatic driving process. However, if it is determined that the communication link is no longer present, that is, the contact between the motor vehicle and the monitoring system of the environment is interrupted, starting the fully automatic driving is blocked. This represents an additional safety mechanism before the automated driving of the motor vehicle begins. Alternatively, it is possible to additionally check before starting the fully automatic driving operation whether the motor vehicle fulfills certain conditions, such as whether all doors and windows are closed, a predetermined tire pressure is set or predetermined states of individual vehicle systems, such as the transmission, are met. The checking of these conditions can continue to be carried out during the execution of the fully automatic driving process and used as an additional criterion for canceling the fully automatic driving process. In addition, it can be provided that a fully automatic driving operation is only possible when the motor vehicle is initially at a standstill.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der vollautomatische Fahrvorgang abgebrochen wird, falls sich das Kraftfahrzeug außerhalb des vorbestimmten Einsatzgebietes befindet und/oder die Verbindung mit dem Überwachungssystem abbricht. Hat das Kraftfahrzeug also das ihm vorbestimmte Einsatzgebiet verlassen und/oder ist der Kontakt zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem nicht mehr bestehend, wird ein weiteres Ausführen des automatisierten Fahrens unterbunden. In diesem Fall kann das Kraftfahrzeug zum Beispiel abrupt oder entlang einer bestimmten Route abgebremst und anschließend im Stillstand gehalten werden. Dies ermöglicht eine zusätzliche Absicherung des automatisierten Fahrens in einer mit einem Überwachungssystem ausgestatteten Umgebung.A further advantageous embodiment of the invention provides that the fully automatic driving is canceled if the motor vehicle is outside the predetermined area of application and / or breaks off the connection with the monitoring system. Thus, if the motor vehicle has left the field of application intended for it and / or the contact between the motor vehicle and the monitoring system no longer exists, further execution of the automated driving is prevented. In this case, for example, the motor vehicle may be decelerated abruptly or along a certain route and then kept at a standstill. This provides additional assurance of automated driving in an environment equipped with a surveillance system.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein für den vollautomatischen Fahrvorgang vorgesehener Fahrweg des Kraftfahrzeugs über die Kommunikationsverbindung an das Überwachungssystem übermittelt und vom Überwachungssystem hinsichtlich des vorbestimmten Einsatzgebietes überprüft wird, wobei das Starten oder das Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs unterbunden oder abgebrochen wird, wenn zumindest ein Teil des vorgesehenen Fahrwegs außerhalb des vorbestimmten Einsatzgebiets liegt. Durch die von einer für automatisiertes Fahren ausgelegten Fahrzeugfunktion wird also die geplante Route des Kraftfahrzeugs an das Überwachungssystem übermittelt und von diesem bezogen auf das vorbestimmte Einsatzgebiet kontrolliert. Sollte nun zumindest ein Abschnitt dieser geplanten Route außerhalb des vorbestimmten Einsatzgebietes des Kraftfahrzeugs liegen, wird das Starten oder das Ausführen des vollautomatischen Fahrvorgangs verhindert oder gestoppt.In a further embodiment of the invention, it is provided that a path of the motor vehicle intended for the fully automatic driving process is transmitted to the monitoring system via the communication link and checked by the monitoring system with respect to the predetermined application area, wherein starting or performing the fully automatic driving operation is prevented or aborted if at least part of the intended travel path is outside the predetermined area of use. By designed by a designed for automated driving vehicle function so the planned route of the motor vehicle is transmitted to the monitoring system and controlled by this related to the predetermined application area. If at least a portion of this planned route is outside the predetermined area of application of the motor vehicle, the starting or the execution of the fully automatic driving process is prevented or stopped.
Befindet sich das Kraftfahrzeug zum Beispiel in einem Parkhaus, das mit einem entsprechenden Überwachungssystem ausgestattet ist, und stellt dieses Überwachungssystem fest, dass die von der entsprechenden Fahrzeugfunktion des Kraftfahrzeugs vorgesehene Route innerhalb des Parkhauses, das heißt die Route von einer bestimmten Startposition zu einer möglichen Parkposition, durch ein Teilgebiet des Parkhauses verläuft, das außerhalb des vorbestimmten Einsatzgebietes des Kraftfahrzeugs liegt, wird jeglicher vollautomatische Fahrvorgang unterbunden. Bei einem solchen Gebiet innerhalb des Parkhauses, das nicht innerhalb des vorbestimmten Einsatzgebiets liegt, kann es sich zum Beispiel um ein mit Glatteis bedecktes unüberdachtes Parkdeck handeln oder um eine aktuell gesperrte Etage des Parkhauses. Es ist somit möglich, dass ein vollautomatischer Fahrvorgang bereits vor seinem eigentlichen Starten daraufhin überprüft wird, ob die geplante Route des Kraftfahrzeugs innerhalb der Umgebung freigegeben werden kann und folglich sicher möglich ist.For example, if the motor vehicle is in a parking garage equipped with a corresponding monitoring system, this monitoring system determines that the route provided by the corresponding vehicle function of the motor vehicle is within the parking garage, that is, the route from a certain starting position to a possible parking position , Runs through a sub-area of the parking garage, which is outside the predetermined area of application of the motor vehicle, any fully automatic driving is inhibited. In such an area within the parking garage, which is not within the predetermined area of application, it may be, for example, an uncovered parking deck covered with black ice or a currently locked floor of the parking garage. It is thus possible for a fully automatic driving process to be checked prior to its actual startup as to whether the planned route of the motor vehicle can be released within the environment and is therefore certainly possible.
Zudem kann auf plötzliche Änderungen des Einsatzgebietes durch das Überwachungssystem der Umgebung reagiert werden. Findet beispielsweise ein Unfall auf einem bestimmten Parkdeck des Parkhauses statt, kann dieses Parkdeck vom Überwachungssystem als außerhalb des vorbestimmten Einsatzgebiets liegend definiert werden, sodass eine bisher vorgesehene automatisierte Fahrt auf diesem Parkdeck verhindert wird.In addition, it is possible to respond to sudden changes in the area of operation by the monitoring system of the environment. If, for example, an accident takes place on a certain parking deck of the parking garage, this parking deck can be defined by the monitoring system as lying outside the predetermined area of application, so that a previously planned automated ride on this parking deck is prevented.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Orientierung und eine Positionierung des Kraftfahrzeugs in der Umgebung bestimmt, an das Überwachungssystem übermittelt und über das Überwachungssystem hinsichtlich des vorbestimmten Einsatzgebietes überprüft werden, wobei das Starten und das Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs unterbunden oder abgebrochen wird, falls sich das Kraftfahrzeug in einem vorbestimmten Randgebiet des Einsatzgebietes befindet und aufgrund seiner Orientierung und Positionierung beim Starten oder Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs das vorbestimmte Einsatzgebiet verlassen würde. Mit einer entsprechenden Fahrzeugfunktion wird also sowohl die Ausrichtung als auch der aktuelle Ort des Kraftfahrzeugs innerhalb der Umgebung ermittelt. Diese Daten werden an das Überwachungssystem über die vorhandene Kommunikationsverbindung gesendet und, falls sich das Kraftfahrzeug in einem bestimmten Außenbereich des Einsatzgebietes befindet, von diesem dahingehend kontrolliert, inwiefern sich das Kraftfahrzeug nach dem Starten oder beim Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs innerhalb des vorgegebenen Einsatzgebietes aufhalten würde. Lässt sich dieser Fall aus den Orientierungs- und Positionierungsdaten des Kraftfahrzeugs ableiten, wird jegliches Starten oder Durchführen des automatisierten Fahrens verhindert beziehungsweise gestoppt. Befindet sich das Kraftfahrzeug zum Beispiel an dem Ort eines Parkhauses, an dem die Benutzer des Kraftfahrzeugs ein- und aussteigen können, das heißt an einer Position, die sich im Randgebiet des Einsatzgebietes befindet, und kann aufgrund der Orientierung des Kraftfahrzeugs darauf geschlossen werden, dass bei einem Starten der vollautomatischen Fahrfunktion das Kraftfahrzeug das vorbestimmte Einsatzgebiet verlassen könnte, wird also keine automatisierte Fahrt freigegeben. Dies ermöglicht eine zusätzliche Absicherung des vollautomatischen Fahrvorgangs, da sichergestellt werden kann, dass das Kraftfahrzeug nicht das ihm vorbestimmte Einsatzgebiet verlässt.A further advantageous embodiment of the invention provides that determines an orientation and positioning of the motor vehicle in the environment, transmitted to the monitoring system and checked by the monitoring system with respect to the predetermined application area, wherein the starting and performing the fully automatic driving operation is prevented or canceled if the motor vehicle is in a predetermined peripheral area of the application area and would leave the predetermined application area due to its orientation and positioning when starting or performing the fully automatic driving operation. With a corresponding vehicle function, therefore, both the orientation and the current location of the motor vehicle within the environment is determined. This data is sent to the monitoring system via the existing communication link and, if the motor vehicle is located in a certain area outside the area of use, controlled by the extent to which the motor vehicle would be within the predetermined area of use after starting or performing the fully automatic driving operation. If this case can be derived from the orientation and positioning data of the motor vehicle, any start or execution of the automated driving is prevented or stopped. For example, if the motor vehicle is at the location of a parking garage at which the users of the motor vehicle can get in and out, that is to say at a position located in the peripheral area of the operational area, it can be concluded from the orientation of the motor vehicle that When starting the fully automatic driving function, the motor vehicle could leave the predetermined application area, so no automated ride is released. This allows an additional safeguarding of the fully automatic driving process, since it can be ensured that the motor vehicle does not leave the field of use predetermined for it.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Orientierung und der Positionierung des Kraftfahrzeugs durch entsprechende Fahrzeugfunktionen erfolgt und das Starten oder das Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs unterbunden oder abgebrochen wird, falls die vom Überwachungssystem durch die Verortung bestimmte Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs von der von der entsprechenden Fahrzeugfunktion bestimmten Position und/oder Orientierung abweicht. Die Ausrichtung und der Ort, an dem sich das Kraftfahrzeug befindet, werden also von bestimmten Sensoreinheiten oder anderen dafür ausgelegten Komponenten des Kraftfahrzeugs bestimmt. Hierbei ist zum Beispiel eine Orientierung und Positionierung des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung von sechs Freiheitsgraden, das heißt eine 6DoF-Positionierung (Six Degrees of Freedom-Positionierung), möglich. Die so bestimmte Position des Kraftfahrzeugs wird mit der Position abgeglichen, die durch die Verortung des Kraftfahrzeugs in der Umgebung von dem Überwachungssystem ermittelt wird. Weichen diese beiden Positionsdaten voneinander ab, wird ein Starten oder ein Ausführen eines automatisierten Fahrens des Kraftfahrzeugs verhindert oder gestoppt. Eine Abweichung der Positionsdaten des Kraftfahrzeugs und der Positionsdaten, die vom Überwachungssystem ermittelt wurden, deutet zum Beispiel darauf hin, dass ein Defekt in der entsprechenden Fahrzeugfunktion und/oder in dem Überwachungssystem vorhanden ist. Durch diese zusätzliche Abgleichung der Positionsdaten erfolgt somit eine weitere Absicherung des vollautomatischen Fahrvorgangs.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the determination of the orientation and the positioning of the motor vehicle is carried out by appropriate vehicle functions and the starting or performing the fully automatic driving operation is prevented or canceled, if determined by the monitoring system by the location position and / or orientation of the motor vehicle deviates from the position and / or orientation determined by the corresponding vehicle function. The orientation and the location where the motor vehicle is located, so determined by certain sensor units or other designed components of the motor vehicle. In this case, for example, an orientation and positioning of the motor vehicle taking into account six degrees of freedom, that is a 6DoF positioning (Six Degrees of Freedom positioning), possible. The thus determined position of the motor vehicle is adjusted to the position determined by the location of the motor vehicle in the vicinity of the monitoring system. If these two position data deviate from one another, starting or carrying out an automated driving of the motor vehicle is prevented or stopped. A deviation of the position data of the motor vehicle and the position data, which were determined by the monitoring system, for example, indicates that a defect in the corresponding vehicle function and / or in the monitoring system is present. This additional adjustment of the position data thus further secures the fully automatic driving process.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die vom Kraftfahrzeug bestimmte Orientierung des Kraftfahrzeugs mit der vom Überwachungssystem ermittelten Orientierung des Kraftfahrzeugs verglichen und hinsichtlich Abweichungen überprüft werden. Weichen diese beiden Orientierungsdaten voneinander ab, wird ein Starten oder ein Ausführen eines automatisierten Fahrens des Kraftfahrzeugs verhindert oder gestoppt. Abweichungen in den Orientierungsdaten deuten ebenfalls auf Defekte in der entsprechenden Fahrzeugfunktion und/oder im Überwachungssystem hin, so dass ein Abgleichen der Orientierungsdaten eine weitere Absicherung des vollautomatischen Fahrvorgangs ermöglicht.Additionally or alternatively, the orientation of the motor vehicle determined by the motor vehicle can be compared with the orientation of the motor vehicle determined by the monitoring system and checked for deviations. If these two orientation data deviate from one another, starting or carrying out an automated driving of the motor vehicle is prevented or stopped. Deviations in the orientation data also indicate defects in the corresponding vehicle function and / or in the monitoring system, so that a comparison of the orientation data enables a further safeguarding of the fully automatic driving process.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem abgesichert erfolgt. Die Kommunikation per Funktechnologie wie zum Beispiel pWLAN oder LTE-V findet daher verschlüsselt und über eine zertifizierte lokale Verbindung statt. Hierfür wäre zum Beispiel ein Drei-Wege-Handschlag-Verfahren zwischen dem Fahrzeug und dem Überwachungssystem der Umgebung oder eine Back-End-Verbindung mit dem Fahrzeughersteller oder einem Betreiber der Umgebung möglich, zum Beispiel einem Betreiber eines Parkhauses mit einem entsprechenden Überwachungssystem oder einer zentralen Verwaltungseinrichtung für mehrere entsprechende Parkhäuser. Die Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem ist somit so abgesichert, dass es nicht zu einer zufälligen Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Überwachungssystem kommen kann, zum Beispiel durch externe Beeinflussungen. Während die Kommunikationsverbindung besteht wird zudem weiterhin kontinuierlich überprüft, ob diese Verbindung zertifiziert ist. Im Falle einer Erneuerung der Kommunikationsverbindung nach einem Verbindungsabbruch wird die neu aufgebaute Verbindung ebenfalls hinsichtlich ihrer Verschlüsselung und Zertifizierung überprüft.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Kraftfahrzeug vorgesehen, dass dazu ausgelegt ist, in Kommunikation mit einem Überwachungssystem in einer vorbestimmten Umgebung einen vollautomatischen Fahrvorgang gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren oder gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Dieses Kraftfahrzeug ist somit in der Lage, ein automatisiertes Fahren nach den beschriebenen Ausführungsformen stattfinden zu lassen. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass zuvor eine Kommunikationsverbindung mit dem Überwachungssystem aufgebaut wurde. Das Überwachungssystem einer entsprechenden Umgebung muss also ebenfalls dazu ausgelegt sein, ein Verfahren nach den beschriebenen Ausführungsformen durchführen zu können. Sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Überwachungssystem müssen somit entsprechende Kommunikationsschnittstellen sowie entsprechende Sensor- und Überwachungskomponenten aufweisen.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the communication connection between the motor vehicle and the monitoring system is secured. Communication via radio technology, such as pWLAN or LTE-V, therefore takes place encrypted and via a certified local connection. For this purpose, for example, a three-way handshake method between the vehicle and the monitoring system of the environment or a back-end connection with the vehicle manufacturer or an operator of the environment would be possible, for example an operator of a parking garage with a corresponding monitoring system or a central Administrative facility for several corresponding parking garages. The communication between the motor vehicle and the monitoring system is thus secured so that it can not come to a random connection between the motor vehicle and the monitoring system, for example by external influences. In addition, while the communication link is in place, it will continue to check continuously for this connection is certified. In the case of a renewal of the communication connection after a connection break, the newly established connection is also checked for encryption and certification.
According to the invention, a motor vehicle is furthermore provided which is designed to carry out a fully automatic driving operation in accordance with the method according to the invention or in accordance with an advantageous embodiment of the method according to the invention in communication with a monitoring system in a predetermined environment. This motor vehicle is thus able to take place an automated driving according to the described embodiments. The prerequisite for this, however, is that a communication connection with the monitoring system was previously established. The monitoring system of a corresponding environment must therefore also be designed to be able to carry out a method according to the described embodiments. Both the motor vehicle and the monitoring system must therefore have corresponding communication interfaces and corresponding sensor and monitoring components.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines mit einem Überwachungssystem ausgestatteten Parkhauses, in dem ein Kraftfahrzeug in einem vorgegebenen Einsatzgebiet vollautomatisch entlang eines Fahrwegs von einem Übergabebereich zu einem Zielbereich geführt wird; -
2 eine schematische Darstellung des Parkhauses, in dem das Einsatzgebiet des Kraftfahrzeug aufgrund von Glatteis angepasst wurde; -
3 eine schematische Darstellung des Parkhauses, in dem sich das Kraftfahrzeug in einem Randbereich des Einsatzgebietes befindet und aufgrund seiner Orientierung und Positionierung bei vollautomatischer Führung das Einsatzgebiet verlassen könnte; -
4 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten zum Durchführen des vollautomatischen Fahrvorgangs des Kraftfahrzeugs in dem mit dem Überwachungssystem ausgestatteten Parkhaus.
-
1 a schematic representation of a equipped with a monitoring system parking garage in which a motor vehicle is guided in a predetermined application fully automatically along a guideway from a transfer area to a target area; -
2 a schematic representation of the parking garage in which the application area of the motor vehicle has been adjusted due to black ice; -
3 a schematic representation of the parking garage in which the motor vehicle is located in an edge region of the application area and could leave the application area due to its orientation and positioning with fully automatic guidance; -
4 a schematic representation of method steps for performing the fully automatic driving of the motor vehicle in the equipped with the monitoring system parking garage.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
In
Sobald festgestellt wurde, dass die Kommunikationsverbindung
Nun ist es möglich, dass der vollautomatische Fahrvorgang durch eine entsprechende Benutzerhandlung gestartet wird. Während eines daraufhin erfolgenden vollautomatischen Fahrvorgangs entlang eines Fahrwegs
Bei den Benutzerhandlungen, mit denen der vollautomatische Fahrvorgang gestartet und beendet wird, handelt es sich aus Sicherheitsgründen bevorzugt um doppelte Benutzerhandlungen. Diese doppelte Benutzerhandlung besteht aus einer Betätigung durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs
Wird festgestellt, dass sich das Kraftfahrzeug
Bevor sich das Kraftfahrzeug
Verläuft der Fahrweg
Wird während des vollautomatischen Fahrvorgangs festgestellt, dass der vorbestimmte Fahrweg
Dies kann erfolgen, wenn festgestellt wird, dass ein sicheres Fahren in einem bestimmten Bereich und/oder auf einem bestimmten Parkdeck des Parkhauses
In
Die vom Kraftfahrzeug
Die Orientierungs- und Positionierungsbestimmung, die Übermittlung dieser Daten und die beschriebene Überprüfung der Orientierung und Positionierung des Kraftfahrzeugs
Zur Feststellung, ob der vollständige Fahrvorgang unterbunden werden soll, wird außerdem die Kommunikationsverbindung
Zudem kann ein Positionsabgleich stattfinden, bei dem die bei der Orientierungs- und Positionsbestimmung ermittelten Positionsdaten des Kraftfahrzeugs
In
Sobald ein Bestehen
Von nun ab ist ein Starten
Wird beim Überprüfen
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein sicheres Verfahren zum Durchführen eines vollautomatischen Fahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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